基于降低計量裝置綜合誤差的設備選型研究

白建偉

（長子供電公司，山西 長治 046600）

基于降低計量裝置綜合誤差的設備選型研究

白建偉

（長子供電公司，山西 長治 046600）

在實際運行中，整體電能計量裝置存在著綜合誤差，這個綜合誤差是由電能表本身的誤差，電壓、電流互感器的合成誤差與電壓互感器二次回路壓降引起的誤差三部分組成。設備選型技術是實踐中總結出來的降低電能計量裝置綜合誤差的有效方法，通過該技術的廣泛應用，有效地控制了計量裝置的綜合誤差，進一步提升了計量專業精益化管理水平，確保了電能的公平交易。

綜合誤差；互感器；二次回路壓降；導線截面

0 引言

綜合誤差是考核電能計量裝置綜合計量性能的重要指標。電能計量裝置中的電能表、互感器、二次壓降所引起的誤差的合成稱為計量裝置的綜合誤差。實際工作中往往只重視各元件的誤差，在現場檢驗也只是對其中1種計量裝置進行試驗，而計量裝置的綜合誤差常被忽視。

1 實例

某三相三線計量裝置測試數據如表1所示，求Ib、cosφ=1.0時的綜合誤差。

表1 三相三線計量裝置測試數據表

表1中Ib為基本電流；cosφ為功率因數；eb為電能表的相對誤差；fIUb為U相電流互感器的比差；δIU—U相電流互感器的角差；fIWb為W相電流互感器的比差；δIW為W相電流互感器的角差；fUUV為接在U、V相電壓互感器的比差；δUUV為接在U、V相電壓互感器的角差；fUWV為接在W、V相電壓互感器的比差；δUWV為接在W、V相電壓互感器的角差；fUV為U、V相電壓二次回路壓降引起的比差；δUV為U、V相電壓二次回路壓降引起的角差；fWV為W、V相電壓二次回路壓降引起的比差；δWV為W、V相電壓二次回路壓降引起的角差。

電壓互感器與壓降的比、角差代數和為

計算結果可見，該套計量裝置的電能表、互感器的誤差及二次壓降均在合格范圍內，而當各元件的誤差均為正誤差或負誤差時，導致整套計量裝置的合成誤差較大，甚至超過規程規定。大部分用電大戶的計量裝置不僅有電能表，還有電流互感器、電壓互感器，電壓二次回路也比較長，都是影響綜合誤差的因素，而這些用戶的用電量占到了供電企業售電量的80%以上，所以，在計量工作中必須合理選配電能表和互感器。依據電能計量裝置的分類，按照電能計量裝置技術管理規程（DL/T448—2000）選定相應準確度等級的計量裝置。具體選擇規定如表2所示。

表2 電能計量裝置準確度等級

表2中S級電能表表示在設計、檢定、使用中的負載電流范圍更寬，即要求負載電流為1%In～Imax時，電能表都能符合其準確度等級規定；不是S級的電能表負載電流要求為5%In～Imax。同樣S級電流互感器測量范圍為1%In～120%In，保證了電能計量點電力負荷變動較大和低負荷的情況下計量的準確性。

2 減小計量裝置綜合誤差的方法

首先，改變傳統的專業管理模式，電能計量專業管理適應電網發展的需要；另一方面，在專業技術創新上探索新途徑，總結經驗教訓，解決實際計量裝置綜合誤差。

2.1 確保各計量點的電能質量滿足要求

電壓波動、頻率變化、波形畸變、三相電壓不對稱、高次諧波增加等都可引起電能表和互感器附加誤差的變化，增大整套計量裝置的綜合誤差。因此，要加強對電網的調度和調整，在任何運行方式下都要保證各計量點的電氣技術參數在規定值范圍內，保證對用戶電能質量的要求，達到減小計量裝置綜合誤差的目的。

2.2 合理確定計量點

環境的溫度和濕度直接影響電能表、互感器的內部性能，當溫度和濕度超過標準值很大時，就會引起很大的綜合誤差。對新裝計量裝置應首選在室內安裝，互感器要盡量遠離高溫的爐體和高腐蝕物質以及潮濕的地方，并保證有足夠的通風和散熱。對已安裝在室外的計量裝置，電能表應采取保護措施，避免陽光直射和雨淋。

2.3 盡量選用高準確度和誤差較小的多功能電子表及互感器

如果電能表、互感器誤差小，則合成誤差就小。所以應盡量選用誤差較小，高準確度等級的多功能電子表和電流、電壓互感器。然后在此基礎上，再進行電能表、互感器的合理選型配組。

2.4 合理使用電能表和互感器的配組

2.4.1 低壓計量裝置

只有電能表的計量裝置。減小綜合誤差主要通過減小電能表的基本誤差來實現，也就是在電能表檢定時盡量使各負荷點的誤差接近于零。

電能表、電流互感器組合的計量裝置。低壓電流互感器在檢定過程中是不能進行誤差調整的，應以互感器有代表性的負荷點的誤差作為參照，逆向對電能表進行調整，以達到減小綜合誤差的目的。如電流互感器在某個負荷點的誤差為0.4%，則與之配對的電能表在該負荷點的誤差值應調整為-0.4%。

2.4.2 高壓計量裝置

對于10 kV及以上電壓等級的高壓計量裝置，多采用電壓、電流互感器與電能表組合的方式進行計量，所計的電量一般超過供電企業售電量的80%，減少高壓計量裝置的綜合誤差是工作的重點。實際工作中是分三個階段來實現的。

互感器設備配組。根據電流互感器和電壓互感器的誤差性質及誤差特性，確定互感器的配組。原則是將比差絕對值大小相等而符號相反，角差絕對值大小相等符號相同的電流互感器和電壓互感器組合成一組配合使用。這樣配合會使電流互感器和電壓互感器的誤差互相補償，最理想的結果是電流互感器和電壓互感器的合成誤差為零。

確定除電能表以外的綜合誤差。確定電流互感器、電壓互感器、二次導線的綜合誤差。按照電流互感器、電壓互感器所帶的負荷及功率因數的變動，選取幾個負荷點作為代表點；對配組好的電流互感器、電壓互感器進行現場檢定；分別測出各代表負荷點下，每相電流互感器、電壓互感器、二次導線誤差值，根據檢定的結果，計算各代表負荷點的綜合誤差（計算方法可參見有關誤差計算理論）。根據綜合誤差值繪出各相綜合誤差曲線。

調配電能表。根據每相的綜合誤差曲線和所選的負荷點，先對電能表進行分相逆向調整，如U相在某點的綜合誤差為-0.6%，則U相在該點誤差應調整為0.6%，分相調整后按檢定規程測出整個裝置的綜合誤差。

2.5 減少電壓互感器二次回路壓降誤差

減少電壓互感器二次回路誤差概括來說有補償法和自然法兩種方法。

2.5.1 補償法

補償法分為直接補償電壓法和電壓跟隨補償法。

直接補償電壓法，就是利用自耦變壓器和移相器將壓降調到零，此法的優點是價格低，運行可靠，能較大地降低壓降；缺點是受負載影響大，僅適合于負載不變或變化小的場所。

電壓跟隨補償法，就是實時地測量電壓互感器出口電壓及負載端電壓的電壓差值，并將兩個電壓差值信號進行處理，得到串聯在回路中的一個大小相等、方向相反的補償電壓，從而使壓降減小。此法的優點是動態補償，對任何原因引起的壓降均有很好地補償效果。缺點是成本較高；運行的可靠性要求高，對于無線電、電力載波傳輸方式的，對通信的可靠性要求高。

補償法只有在取得有關計量部門的許可下，才可使用。

2.5.2 自然法

自然法就是從計量裝置本身出發，挖掘減少電壓互感器二次回路壓降的方法。具體來說，主要有以下幾種。

a）對于I、II、III類貿易結算用的電能計量裝置，應配置專用電壓互感器或專用的二次繞組，其專用電壓互感器或專用二次繞組及其二次回路不得接入與電能計量無關的設備，如測量、保護等設備。

b）對安裝在用戶處的35 kV以上的計量用電壓互感器二次回路，應不裝設隔離開關輔助接點，但可裝設熔斷器；對于35 kV及以下的計量電壓互感器二次回路，應不裝設隔離開關輔助接點和熔斷器。

c）選擇合適的導線和導線截面。電壓互感器二次回路的連接導線應采用銅質單芯絕緣線，連接導線截面應按允許的電壓降計算確定，至少應不小于2.5mm2。

3 結束語

隨著國家電網公司智能電網建設步伐的不斷加快，電能計量專業管理將面臨全新的挑戰，一方面是設備科技含量、智能化水平的不斷提升，要求必須改變傳統的專業管理模式，以適應電網發展的需要；另一方面，大量計量裝置綜合誤差依然存在的現實，要求必須在專業技術創新上探索新途徑，總結經驗教訓，解決實際工作中的瓶頸。設備選型技術的廣泛應用，不僅有效地控制了綜合誤差，而且在專業技術提煉的過程中為企業培養了一大批高技能人才，更重要的是通過該技術的應用，促進了專業精益化管理水平和企業經濟效益的不斷提升。

Research on Equipment Selection to Reduce Integrated Error of Metering Device

BAI Jian-wei
（Zhangzi Power Supply Branch，Changzhi，Shanxi 046600，China）

In actual operation,there is integrated error on electrical energymetering device.The integrated error is attributed to the error of themeter itself，synthesis error of voltage and current transformer and the error caused by voltage transformer secondary circuit voltage drop.The equipment selection technology plays a key role in reducing the integrated error of electrical energymetering device.The implementation of the technology will effectively control integrated error of energy metering device and improve the managementof energymeasurement to ensure fair dealing of electrical energy.

integrated error；transformer；secondary circuit voltage drop；conductor section

TM930.115

A

1671-0320（2012）04-0033-03

2012-02-28，

2012-06-12

白建偉（1981-），男，山西長治人，2002年畢業于華北電力大學電氣工程及其自動化專業，工程師，主要研究方向是電力系統分析、運行管理與控制。